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高中物理:力的分解练习

高中物理:力的分解练习
高中物理:力的分解练习

高中物理:力的分解练习

(10分钟,10分)

1.一个力分解为两个分力,下列情况中,不能使力的分解结果唯一的有()

A.已知两个分力的方向

B.已知两个分力的大小

C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向

D.已知一个分力的大小和方向

【答案】BC

【解析】一个力分解为两个分力,根据平行四边形定则,即已知平行四边形的对角线,确定平行四边形的两个邻边.力的分解通常有下面几种组合:①已知两个分力的方向,确定两分力的大小,有唯一解;②已知两个分力的大小,确定两个分力的方向,这种情况必须先看两分力大小与合力是否满足|F1-F2|≤F≤F1+F2,若不满足这个关系则无解,满足这个关系时有两解;③已知一个分力的大小和另一个分力的方向,确定一个分力的方向和另一个分力的大小,这种情况可能无解、两解或一解;④已知一个分力的大小和方向,确定另一个分力的大小和方向,这种情况有唯一解.所以不能使力的分解结果唯一的选项有BC.

2.已知竖直平面内有一个大小为10 N的力作用于O点,该力与x轴正方向之间的夹角为30°,与y轴正方向之间的夹角为60°,现将它分解到x、y轴方向上,则()

A.F x=5 N,F y=5 N

B.F x=5 3 N,F y=5 N

C.F x=5 N,F y=5 3 N

D.F x=10 N,F y=10 N

【答案】B

【解析】画出坐标系及受力情况,如图所示,已知两分力方向,建立平行四边形.

由三角形关系得

F x=F cos30°=5 3 N,F y=F sin30°=5 N.

3.如图所示,静止在斜面上的重物,其重力可分解为沿斜面向下的分力F1和垂直斜面向下的分力F2.关于这两个分力,下列说法中正确的是()

A.F1作用在物体上,F2作用在斜面上

B.F2的性质是弹力

C.F2就是物体对斜面的正压力

D.F1和F2是物体重力的等效替代,实际存在的就是重力

【答案】D

【解析】F1、F2仅是重力的两个分力,这两个力可以替代重力的效果,所以D选项正确;物体对斜面的正压力跟F2大小相等、方向相同,但二者作用在不同物体上,不是同一个力,所以ABC 错误.

4.如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球被竖直的木板挡住,则球对挡板的压力是()

A.mg cosαB.mg tanα

C.

mg

cosαD.mg

【答案】B

【解析】如右图所示,小球的重力mg的两个分力与F N1、F N2大小相等,方向相反,故F N1=mg tanα,球对挡板的压力F′N1=F N1=mg tanα.

(20分钟,30分)

知识点一

力的分解

1.把一个力分解为两个分力时( ) A .一个分力变大时,另一个分力一定要变小 B .两个分力不能同时变大

C .无论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半

D .无论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的2倍 【答案】C

【解析】设把一个力F 分解为F 1、F 2两个分力,当F 1、F 2在一条直线上且方向相反时,则有F =|F 1-F 2|,当F 1变大时,F 2也变大,A 、B 错.F 1、F 2可以同时大于F 的2倍,D 错.当将F 沿一条直线分解为两个方向相同的力F 1、F 2时,则有F =F 1+F 2,可知F 1、F 2不可能同时小于1

2F ,C 对.

2.倾角为30°的斜面体放在水平地面上,在斜面上放一个质量为5 kg 的小物块,处于静止状态.若在小物块上再作用一个竖直向上的力F ,F =4 N .如图所示,则地面对斜面体的支持力N 、小物块受到的摩擦力f 的变化情况是(g 取10 m/s 2)( )

A .N 减少了4 N

B .N 的减少量小于4 N

C .f 减少了4 N

D .f 的减少量小于4 N 【答案】AD

【解析】设小物块的质量为m ,斜面体的质量为M ,未加F 之前,对小物块受力分析可知沿斜

面方向所受摩擦力f =mg sin30°=25 N,加F 后受摩擦力f ′=(mg -F )sin30°=23 N,所以Δf =25 N -23 N =2 N<4 N,D 项对;对小物块和斜面体组成的系统受力分析,未加F 之前,N =(M +m )g ,加上F 后N ′=(M +m )g -F ,则N 的减少量等于4 N,A 项对.

3.把一个已知力分解,要求其中一个分力F 1跟F 成30°,而大小未知;另一个分力F 2=3

3F ,但方向未知,则F 1的大小可能是( )

A.12F

B.32F

C.

2 3

3

F D.3F 【答案】C

【解析】如图所示,由于F 2

3

F 可知F 2有两个方向,F 21和F 22,对于F 21利用几何关系可以求得F 11=3

3F ,对于F 22利用几何关系得F 12=23

3F .所以只有C 项正确.

4.如图所示,用相同的弹簧测力计将同一个重物(质量为m ),分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数分别是F 1、F 2、F 3、F 4,已知θ=30°,则有( )

A .F 4最大

B .F 3=F 2

C .F 2最大

D .F 1比其他各读数都小 【答案】C

【解析】对于题图甲,将重力mg 沿两个弹簧测力计方向分解得:F 1=mg tan θ,F 2cos θ=mg ,对于题图乙,将重力mg 沿两个弹簧测力计方向分解得:2F 3cos θ=mg ,而F 4=mg ,由此可知选项

ABD错误,选项C正确.

5.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为()

A.

3

2mg,

1

2mg B.

1

2mg,

3

2mg

C.

3

4mg,

1

2mg D.

1

2mg,

1

2mg

【答案】A

【解析】对结点c作出受力示意图如图所示.c点受三个力mg、T a、T b作用,将重力mg

沿bc和ac方向进行分解,由二力平衡条件及平行四边形定则可得:F a=mg cos30°=

3

2mg=T a,F b

=mg cos60°=1

2mg=T b.所以选项A正确.

6.

在一些救援行动中,千斤顶发挥了很大作用.如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°,则下列判断正确的是()

A.此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N

B.此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105 N

C.若继续摇动把手使两臂靠拢,两臂受到的压力将增大

D.若继续摇动把手使两臂靠拢,两臂受到的压力将减小

【答案】ABD

【解析】根据力的平行四边形定则可知千斤顶所受的压力与两臂的分力相等;若继续摇动把手使两臂靠拢,两臂间的夹角减小,则两臂所受的分力在合力不变的情况下将减小.故选项A、B、D正确.

7.一个物体受三个力作用,已知一个力是F1=80 N,指向东偏北30°的方向;一个力F2=40 N,指向西北方向;一个力为F3=20 N,指向南方,求三个力的合力大小.

【答案】63.4 N

【解析】画出物体受力示意图,取向东方向为x轴正方向,向北方向为y轴正方向,建立直角坐标系,如图所示.将F1、F2进行正交分解.

由图可知:

F1x=F1cos30°,F1y=F1sin30°

F2x=-F2cos45°,F2y=F2sin45°

则,x轴的合力F x=F1x-F2x=(403-202) N=41 N

y轴的合力xF y=F1y+F2y-F3=(40+202-20) N=48.3 N,

最终,三个力的合力F=F2x+F2y

=412+48.32N

=63.4 N.

知识点二

矢量相加的法则

8.如图所示,F1、F2合力方向竖直向下,若保持F1的大小和方向都不变,保持F2的大小不变,而将F2的方向在竖直平面内转过60°角,合力的方向仍竖直向下,则下列说法正确的是() A.F1一定大于F2

B.F1可能小于F2

C.F2的方向与水平面成30°角

D.F1的方向与F2的方向成60°角

【答案】AC

【解析】由于合力始终向下,可知F2与F′2的水平分力相同,故F2与F′2关于水平方向对称,所以F2与水平方向成30°角,设F1与竖直方向成α.对各力进行分解可得:F1sinα=F2cos30°,F1cosα>F2sin30°,解得F1>F2.选项AC正确.

9.以下说法中正确的是()

A.2 N的力可以分解成6 N和3 N的两个分力

B.10 N的力可以分解成5 N和4 N的两个分力

C.2 N的力可以分解成6 N和5 N的两个分力

D.10 N的力可以分解成10 N和10 N的两个分力

【答案】CD

【解析】该题可以反过来用力的合成做.例如A项,6 N和3 N的两个力的合力范围3~9 N,不可能是2 N,所以2 N的力也就不能分解成6 N和3 N的两个力,其他选项同理.

10.质量为m的木块,在推力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动,如图所示.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力的值应为()

A.μmg B.μ(mg+F sinθ)

C.μ(mg-F sinθ) D.F cosθ

【答案】BD

【解析】木块做匀速直线运动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力N和摩擦力f,规定水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,建立直角坐标系,如图所示.由于木块做匀速直线运动,所以在x轴上向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡),在y轴上,向上的力等于向下的力(竖直方向二力平衡),即f=F cosθ,N=mg+F sinθ,又因为f=μN,所以有f=μ(mg+

F sinθ),所以BD正确.

11.已知一个力的大小为100 N,它的一个分力F1的大小为60 N,则另一个分力F2的大小()

A.一定是40 N B.一定是80 N

C.不能大于100 N D.不能小于40 N

【答案】D

【解析】由于F1+F2≥F≥F1-F2,故40 N≤F2≤160 N,故D正确.

12.将一个有确定方向的力F=10 N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6 N,则在分解时()

A.有无数组解B.有两组解

C.有唯一解D.无解

【答案】B

【解析】设方向已知的分力为F1,如图所示,则F2的最小值F2小=F sin30°=5 N.而5 N<F2<10 N,F1、F2和F可构成如图所示的两个矢量三角形,故此时有两组解,B正确.

课后作业

时间:45分钟满分:80分

班级________姓名________分数________

一、选择题

1.关于力的分解,下列叙述中正确的是()

A.8 N的力可以分解为两个8 N的分力

B.8 N的力可以分解为两个4 N的分力

C.8 N的力可以分解为13 N和6 N的两个分力

D.8 N的力可以分解为16 N和7 N的两个分力

【答案】ABC

的大小与两分力F1、F2的大小关【解析】根据合力和分力的大小关系可知,只要合力F

系满足|F1-F2|≤F合≤F1+F2均是可能的,16 N和7 N的两个力的合力范围为9 N≤F合′≤23 N,

故D 不正确,比较可知,A 、B 、C 均可.

2.吊床用绳子拴在两棵树上等高位置.某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态.设吊床两端系绳中的拉力为F 1、吊床对该人的作用力为F 2,则( )

A .坐着比躺着时F 1大

B .躺着比坐着时F 1大

C .坐着比躺着时F 2大

D .躺着比坐着时F 2大 【答案】B

【解析】设绳子与水平方向的夹角为θ,在竖直方向上由平衡条件有2F 1sin θ=G ?F 1=G

2sin θ,因躺着时比坐着时绳子水平方向的夹角小一些,所以躺着时拉力大,故选项B 正确,选项A 错;两种情况下吊床对该人的作用力大小均为人的重力,所以选项CD 错.

3.如图所示,起重机将重为G 的重物匀速吊起,此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60°,则每根钢索中弹力大小为( )

A.G 4

B.3G 6

C.3G 4

D.G 2 【答案】D

【解析】设每根钢索中的弹力大小为T ,如图所示,将弹力分解,则4T cos60°=G ,得T =G

2,故选项D 正确.

4.将一个力F 分解为两个分力F 1、F 2,下列情况不可能的是( )

A .F 1或F 2垂直于F

B .F 1、F 2都与F 在同一直线上

C .F 1或F 2的大小等于F

D .F 1、F 2的大小和方向都与F 相同 【答案】D

【解析】一个力F 可以分解成无数对分力,分力的大小和方向都是不确定的,F 1和F 2可以与F 在同一直线上,但是不可能同时大小也都与F 相同,因为两力合力的最大值为两力之和.

5.架在A 、B 两根晾衣杆之间的均匀铁丝在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应,铁丝呈现如图所示的两种形状.下列说法中正确的是( )

A .夏季铁丝对晾衣杆的拉力较大

B .冬季铁丝对晾衣杆的拉力较大

C .夏季晾衣杆对地面的压力较大

D .冬季晾衣杆对地面的压力较大 【答案】B

【解析】无论是冬季还是夏季,铁丝的重力G 一定,即F 合一定,两分力F A 、F B 随它们间夹角θ的增大而增大,故铁丝在冬季(θ角大)对晾衣杆的拉力较大.选项B 正确.

6.如图所示,A 、B 两球完全相同,质量均为m ,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间连着一根轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的弹力为( )

A .2mg tan θ

B .mg tan θ

C .2mg tan θ2

D .mg tan θ

2 【答案】D

【解析】A球受力如图所示,则F T cos θ

2=mg,F=F T sin

θ

2故弹簧弹力F=mg tan

θ

2,D正确.

7.体育器材室里,篮球摆放在如图所示的球架上.已知球架的宽度为d,每个篮球的质量为m,直径为D,不计球与球架之间的摩擦,则每个篮球对一侧球架的压力大小为()

A.1

2mg B.

mgD

d

C.

mgD

2D2-d2

D.

2mg D2-d2

D

【答案】C

【解析】篮球受力如图所示,设球架对篮球的弹力与竖直方向的夹角为θ,由正交分解法和

二力平衡得F1=F2=mg

2cosθ,而cosθ=D2-d2

D,则F1=F2=

mgD

2D2-d2

,选项C正确.

8.水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端固定在墙上,另一端跨过滑轮后挂着一质量为m=10 kg的物体,并与横梁夹角为30°,如图所示,g=10 m/s2,则滑轮受到的作用力为()

A.50 N

B.50 3 N

C.100 N

D.100 3 N

【答案】C

【解析】滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳子中拉力F1和F2的合力,因同一根绳子张力处处相等,都等于物体的重力,即F1=F2=mg=100 N,利用平行四边形定则作图,可知合力F=100 N,所以滑轮受绳的作用力为100 N,方向与水平方向成30°斜向下.

9.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技.如图所示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重量均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为()

A.0.875G B.0.75G

C.1.25G D.1.5G

【答案】C

【解析】上面的人的两只脚分别给中间的人的作用力为0.5G,中间的左、右边的人的每一只脚给最底层的人的作用力为(0.5G+G)/2,故最底层的正中间的人背部受到的作用力为0.5G+G=1.5G,则其每一只脚对地面的压力为(1.5G+G)/2=1.25G,C对.

10.滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动.如图所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则() A.小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等

B.小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等

C.小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小不相等

D.小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等

【答案】D

【解析】小孩在滑梯上受力如图所示,设滑梯斜面倾角为θ,则F N=mg cosθ,F f=mg sinθ,所以AB错误;小孩受重力、弹力和摩擦力三个力作用,由力的分解和二力平衡可知选项D正确.

二、非选择题

11.一人通过箱带拉着一个旅行箱前进,拉力是12 N,箱带与水平面夹角是30°,则拉力的水平分力为________N,竖直分力为________N.

【答案】63 6

【解析】斜向上的拉力产生水平方向和竖直方向的两个效果,把拉力向两个方向分解,则可以求出,水平方向的分力F1=F cos30°=6 3 N;竖直方向的分力F2=F sin30°=6 N.

12.如图所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球1和2,分别用光滑挡板A、B挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直于斜面,则两挡板受到小球的压力大小之比为________,斜面受到两个小球的压力大小之比为________.

【答案】

1

cosθ

1

cos2θ

【解析】球1重力分解如图(a)所示,F1=G tanθ,F2=

G

cosθ;球2重力分解如图(b)所示,

F1′=G sinθ,F2′=G cosθ.

所以挡板A、B所受压力大小之比:

F1

F1′

G tanθ

G sinθ=

1

cosθ.

斜面受两小球压力大小之比:

F2

F2′

G

cosθ

G cosθ=

1

cos2θ.

13.

质量为m 的木块放在倾角为θ的斜面上时,恰好能匀速下滑.现用水平力F 推动木块,如图所示,使木块恰好沿斜面向上做匀速运动.若斜面始终保持静止,求水平推力F 的大小.

【解】由木块恰好匀速下滑,易得μ=tan θ.又木块受力如图所示.根据正交分解法和力的平衡条件知在x 、y 方向上的合力分别为零,则有:F cos θ-mg sin θ-μN =0,N -F sin θ-mg cos θ=0.解以上两式可得:F =mg (sin θ+μcos θ)cos θ-μsin θ

,

即F =mg (sin θ+tan θcos θ)cos θ-tan θsin θ.

14.

如图所示,楔形物体倾角为θ=30°,放在水平地面上,轻质硬杆下端带有滑轮,上端顶有重 1 000 N 的物体,硬杆只能沿滑槽上下滑动.不计一切摩擦,求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起?

【答案】1 00033 N

【解析】水平推力F 有两个效果,垂直于斜面向上支撑滑轮和垂直于水平面压地面,斜面对杆的支撑力大小为F N =F

sin θ,方向垂直于斜面斜向上.要使轻杆顶起重物,则应使F N cos θ≥G ,

即F sin θ·cos θ≥G ,F ≥G tan θ=1 0003 3 N.

高中物理选修3-1 磁场安培力练习题

一、磁场安培力练习题 一、选择题 1.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有[] A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质 B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向 C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止 D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线 2.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S 极转向纸内,如图1所示,那么这束带电粒子可能是[] A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束D.问左飞行的负离子束 3.铁心上有两个线圈,把它们和一个干电池连接起来,已知线圈的电阻比电池的内阻大得多,如图2所示的图中,哪一种接法铁心的磁性最强[] 4.关于磁场,以下说法正确的是[] A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零 B.磁场中某点的磁感强度,根据公式B=F/I·l,它跟F,I,l都有关

C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向 D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量 5.磁场中某点的磁感应强度的方向[] A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向 B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向 C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向 D.通过该点磁场线的切线方向 6.下列有关磁通量的论述中正确的是[] A.磁感强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大 B.磁感强度越大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量越大 C.穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感强度一定为零 D.匀强磁场中,穿过线圈的磁感线越多,则磁通量越大 7.如图3所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,[] A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用 B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用 C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用 D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用

高中物理知识点总结:力的合成、力的分解

一. 本周教学内容: 第一节力的合成 第二节力的分解 二. 教学目标 1. 明确共点力、合力、分力、力的合成、力的分解的概念,理解合力与其分力在作用效果上满足等效替代关系; 2. 会应用平行四边形定则进行力的合成和力的分解; 3. 学会按力的作用效果对力进行分解,明确正交分解含义并学会正交分解; 4. 了解各种力的分解方法以及解的情况; 5. 明确力的合成与力的分解的辩证关系。 细解知识点 一、共点力 作用于同一物体且作用线能够相交于一点的几个力,称之为共点力。 二、力的合成 1、合力与分力 如果一个力作用在物体上与几个力共同作用在物体上产生的效果相同,那么这个力就是那几个力的合力,那几个力就是这个力的分力。 相同的效果包括使物体产生相同的形变或是使物体产生相同的加速度。 2、合力与分力的关系 合力与分力是一种等效代换的关系。下图中,物体在力F作用下处于静止状态,在力 F1、F2共同作用下也能处于静止状态,即F1、F2共同作用的效果与力F单独作用的效果相同,于是F是F1、F2的合力;F1、F2是力F的分力,从作用效果上可以相互替换。即,对于下图而言,可以认为没有F1、F2作用,而是有力F作用,替换后,物体的运动状态保持不变。

3、力的合成 (1)力的合成:已知分力求合力的过程称为力的合成。 (2)平行四边形定则:以表示两个分力的线段为邻边作平行四边形,该平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。 (3)三角形定则与多边形定则 4、两个共点力的合成总结 (1)两个分力在一条直线上且同向时,它们的合力大小为两力之和,方向同两力方向。 (2)两个分力在一条直线上且反向时,它们的合力大小为两力之差,方向与较大分力方向相同。 (3)合力与分力的大小没有必然的联系,随分力间角度大小的不同,分力可能小于合力,也可能等于合力或大于合力。 (4)两个分力的大小保持不变,当两分力间的夹角变大时,合力变小。当两分力间的夹角变小时,合力变大。 (5)合力的取值范围 F1 F2 ≥ F ≥ |F1?DF2| 5、多力合成 求解三个或三个以上共点力的合力时,可先求出任意两个力的合力,再求出此合力与第三个力的总合力,依次类推,直到求完为止,求多力合力时,与求解的顺序无关。

高一物理力的分解知识点总结

2019年高一物理力的分解知识点总结 力的分解(resolution of a force) 将一个力化作等效的两个或两个以上的分力。分解的依据是力的平行四边形法则(见静力学公理)。接下来我们一起看看2019年高一物理力的分解知识点。 2019年高一物理力的分解知识点总结 物体受力分析的基本步骤 (1)首先要确定研究对象,可以把它从周围物体中隔离出来,只分析它所受的力,不考虑研究对象对周围物体的作用力; (2)一般应先分析场力(重力、电场力、磁场力等)。 再分析弹力。绕研究对象—周,找出研究对象跟其它物体有几个接触面(点),由几个接触面(点)就有可能受几个弹力。然后在分析这些接触面(点)与研究对象之间是否有挤压,若有,则画出弹力。 最后再分析摩擦力。根据摩擦力的产生条件,有弹力的地方就有可能受摩擦力。然后再根据接触面是否粗糙、与研究对象之间是否有相对运动或相对运动趋势,画出摩擦力 (3)根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况,分析待定力,并画出研究对象的受力图; (4)根据力的概念、平动方程和转动方程(其特例为平动平衡方程和转动平衡方程)来检验所分析的全部力的合力和合力矩是否满足题中给定物体的运动状态。若不满足,则一定有

遗漏或多添了的力等毛病,必须重新进行分析。 物体受力分析时应注意的几个问题 1.有时为了使问题简化,出现一些暗示的提法,如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力;如“光滑面”示意不考虑摩擦力. 2.弹力表现出的形式是多种多样的,平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件,但不是充分条件,也就是相接触不一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的. 3.两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面是粗糙的,到底有没有摩擦力?如果有摩擦力,方向又如何?这也要由研究对象受到的其它力与运动状态来确定. 例如,放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A,当用一个沿着斜面向上的力F作用时,物体A处于静止状态,问物体A 受几个力?从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F,但静摩擦力可能沿斜面向下,可能沿斜面向上,也可能恰好是零,这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定. 4.对连接体的受力分析能突出隔离法的优点,隔离法能使某些内力转化为外力处理,以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一定要根据需要,它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体,也可以是整体,千万不要盲目隔离以免使

高中物理选修磁场安培力洛伦兹力

精心整理 选修3-1磁场练习 姓名:___________分数:___________ 一、选择题(题型注释) 1.空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直横截面.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场, A.B.C.D. 2 该 3 4 A C 5I1与I2 且间距相等,b是两导线连线中点,b、d连线与两导线连线垂直.则 (A)I2受到的磁场力水平向左 (B)I1与I2产生的磁场有可能相同 (C)b、d两点磁感应强度的方向必定竖直向下

6.带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是 A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同 B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小、方向均不变C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能可能增大 7.边长为a的正方形,处于有界磁场如图所示,一束电子以水平速度射入磁场后, 8 的长为L A B C D 9 A B C.向下偏转 D.向纸外偏转 10.通电直导线A与圆形通电导线环B固定放在同一水平面上,通有如图所示的电流,则() A.直导线A受到的安培力大小为零

B.直导线A受到的安培力大小不为零,方向水平向右 C.导线环B受到的安培力的合力大小不为零 D.导线环B受到的安培力的合力大小不为零,其方向水平向右 11.如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中,以导线为中心,半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点,已知c点的实际磁感应强度为0,则下列说法中正确的是() A B.d C.a D.b点的磁感应强度为T 12 () A B C D 13b两粒子,分别从A、O两点沿x轴正方向同时射入磁场,两粒子同时到达C点,此时a粒子速度恰好沿y轴负方向,粒子间作用力、重力忽略不计,则a、b粒子 A.分别带正、负电 B.运动周期之比为2:3 C2 D.质量之比为2

高中物理3.5力的分解

3.5力的分解 班级________姓名________学号_____学习目标: 1.理解力的分解和分力的概念。 2.知道力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循力的平行四边形定则。 3.会从力的作用的实际效果出发进行力的分解,掌握力的分解的定解条件。 4.会根据力的平行四边形定则用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力。 5.理解力的正交分解法,会用直角三角形知识计算分力。 学习重点: 理解力的分解是力的合成的逆运算,会利用平行四边形进行力的分解。 学习难点: 力的分解的定解条件的确定。 主要内容: 一、分力 几个力,如果它们共同产生的效果跟作用在物体上的一个力产生的效果相同,则这几个力就叫做那个力的分力(那个力就叫做这几个力的合力)。 注意:分力与合力是等效替代关系,其相同之处是作用效果相同;不同之处是不能同时出现,在受力分析或有关力的计算中不能重复考虑。 二、力的分解 求一个已知力的分力叫做力的分解。 1.力的分解是力的合成的逆运算。同样遵守力的平行四边形定则:如果把已知力F 作为平行四边形的对角线,那么,与力F共点的平行四边形的两个邻边就表示力F的两个分力F1和F2。 2.力的分解的特点是:同一个力,若没有其他限制,可以分解为无数对大小、方向不同的力(因为对于同一条对角线.可以作出无数个不同的平行四边形)。 通常根据力的作用效果分解力才有实际意义。 3.按力的效果分解力F的一般方法步骤: (1)根据物体(或结点)所处的状态分析力的作用效果 (2)根据力的作用效果,确定两个实际分力的方向; (3)根据两个分力的方向画出平行四边形; (4)根据平行四边形定则,利用学过的几何知识求两个分力的大小。也可根据数学 知识用计算法。 例如,物体重G,放在倾角为θ的斜面上时,重力常分解为沿斜面向下的分力F1=Gsinθ(表示重力产生的使物体沿斜面下滑的效果)和垂直斜面向下的分力F2=Gcosθ(表示重力产生的使物体紧压斜面的效果) 【例一】在倾角θ=30o的斜面上有一块竖直放 置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为 G=20N的光滑圆球,如图所示,试求这个球对 斜面的压力和对挡板的压力。

高中物理—安培力

安培力 知识点回顾 一、磁场 1、磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是_____存在。 2、磁体周围空间存在_____;电流周围空间也存在_____。 3、电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。静止电荷周围空间没有磁场。磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。磁场是物质存在的一种形式。磁场对磁体、电流都有_____作用 【答案】客观;磁场、磁场;磁力 二、右手螺旋定则 右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向_____,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向 【答案】一致 三、磁感线 为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线. 1、疏密表示磁场的________. 2、__________表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向. 3、开闭:是闭合的曲线,在_______由N极至S极,__________由S极至N极.磁线不相切、不相交、不中断。 注意:没有画出磁感线的地方不一定没有磁场. 【答案】强弱,每一点切线方向,磁体外部,磁体外部

知识点讲解 知识点一:安培力、左手定则 法国物理学家安德烈-玛丽·安培在奥斯特的发现仅一周之后(1820年9月)就向法国科学院提交了一份更详细的论证报告,论述了两根平行载流直导线之间磁效应产生的吸引力和排斥力。在这期间安培进行了四个实验,分别验证了两根平行载流直导线之间作用力方向与电流方向的关系、磁力的矢量性、确定了磁力的方向垂直于载流导体以及作用力大小与电流强度和距离的关系。 我们首先研究安培力的方向和哪些因素有关。 实验装置如下图所示,通过观察导体棒的运动方向表示安培力的方向。 问题1:磁场方向与电流受的磁场力方向有什么关系? 问题2:改变电流的方向是否会引起磁场力方向改变? 通过改变磁场方向和电流方向,我们可到导体棒运动的方向,见下图

高一物理力的分解知识点

高一物理力的分解知识点 高一物理力的分解知识点归纳 一、物体受力分析的基本步骤 (1)首先要确定研究对象,可以把它从周围物体中隔离出来,只分析它所受的力,不考虑研究对象对周围物体的作用力; (2)一般应先分析场力(重力、电场力、磁场力等)。 再分析弹力。绕研究对象—周,找出研究对象跟其它物体有几个接触面(点),由几个接触面(点)就有可能受几个弹力。然后在分析 这些接触面(点)与研究对象之间是否有挤压,若有,则画出弹力。 最后再分析摩擦力。根据摩擦力的产生条件,有弹力的地方就有可能受摩擦力。然后再根据接触面是否粗糙、与研究对象之间是否 有相对运动或相对运动趋势,画出摩擦力 (3)根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况,分析待定力,并画出研究对象的受力图; (4)根据力的概念、平动方程和转动方程(其特例为平动平衡方程和转动平衡方程)来检验所分析的全部力的合力和合力矩是否满足题中给定物体的运动状态。若不满足,则一定有遗漏或多添了的力等 毛病,必须重新进行分析。 二、物体受力分析时应注意的几个问题 1.有时为了使问题简化,出现一些暗示的提法,如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力;如“光滑面”示意不考虑摩擦力. 2.弹力表现出的形式是多种多样的,平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件,但不是充分条件,也就是相接触不 一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的.

3.两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面 是粗糙的,到底有没有摩擦力?如果有摩擦力,方向又如何?这也要 由研究对象受到的其它力与运动状态来确定. 例如,放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A,当用一个沿着斜 面向上的力F作用时,物体A处于静止状态,问物体A受几个力?从 一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F, 但静摩擦力可能沿斜面向下,可能沿斜面向上,也可能恰好是零, 这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定. 4.对连接体的受力分析能突出隔离法的优点,隔离法能使某些内力转化为外力处理,以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一 定要根据需要,它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体, 也可以是整体,千万不要盲目隔离以免使问题复杂化. 5.受力分析时要注意质点与物体的差别.一个物体由于运动情况 的不同或研究的重点不同,有时可以把物体看作质点,有时不可以 看作质点,如果不考虑物体的转动而只考虑平动,那就可以把物体 看作质点.在以后运用牛顿运动定律讨论力和运动的关系时均把物体 认为是质点,物体受到的是共点力. 6.注意每分析—个力,都应找出它的施力物体,以防止多分析出某些不存在的力.例如汽车刹车时还要继续向前运动,是物体惯性的 表现,并不存在向前的“冲力”.又如把物体沿水平方向抛出去,物 体做平抛运动,只受重力,并不存在向水平方向抛出的力。 7.注意只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其它物体所施的力。例如所研究的物体是A,那么只能分析“甲对A”、“乙对A”’、“丙对A”……的力,而不能分析“A对甲”、“A对乙”、“A对丙”……的力.也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通 过“力的传递”作用在研究对象上。 例如:A、B两物体并排放在水平面上,现用以水平恒力F推物 体A,A、B两物体一块运动。B物体只受重力mg、地面的支持力N1,A物体对它的推力N2和地面对它的摩擦力f。而不存在推力F,不 能认为F通过物体A传递给了B。

(完整版)高一物理力的分解练习题及答案

高一物理力的分解练习题及答案 一、选择题(每小题4分,共24分) 1.下列说法中错误的是 A.一个力只能分解成惟一确定的一对分力 B.同一个力可以分解为无数对分力 C.已知一个力和它的一个分力,则另一个分力有确定值 D.已知一个力和它的两个分力方向,则两分力有确定值 2.已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力 A.3 N、3 N B.6 N、6 N C.100 N、100 N D.400 N、400 N 3.物体在斜面上保持静止状态,下列说法中正确的是 ①重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 ②重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力 ③物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力 ④重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 4.物体静止于光滑水平面上,力F作用于物体上的O点,现要使合力沿着OO′方向,如图1—16所示,则必须同时再加一个力F′,如F和F′均在同一水平面上,则这个力的最小值为 图1—16 A.F cosθ B.F sinθ C.F tanθ D.F cotθ 5.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图1—17所示,其中OB是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳是 图1—17 A.必定是OA B.必定是OB C.必定是OC D.可能是OB,也可能是OC 6.一质量为m的物体放在水平面上,在与水平面成θ角的力F的作用下由静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图1—18所示,则物体所受摩擦力F f 图1—18

高中物理安培力练习题专题训练

磁场 右手定则 1.如图所示,E、F分别表示蓄电池两极,P、Q分别表示螺线管两端.当闭合开关时,发现小磁针N极偏向螺线管Q端.下列判断正确的是( )多选 A.F为蓄电池正极 B.螺线管P端为S极 C.流过电阻R的电流方向向下 D.管内磁场方向由Q指向P 2.下列各图中,已标出电流I、磁感应强度B的方向,其中符合安培定则的是() A. B. C. D. 3.如右下图所示,有一根直导线上通以恒定电流I,方向垂直纸面向内,且和匀强磁场B垂直,则在图中圆周上,磁感应强度数值最大的点是() A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 4.根据安培分子电流假说的思想,认为磁场是由于运动电荷产生的,这种思想如果对地磁场也适用,而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷,那么由此推断,地球应该( ) A.带负电 B.带正电 C.不带电 D.无法确定 5.如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,线圈中心处挂有一根小磁针,小磁针与线圈在同一平面内,当赫姆霍兹线圈通以如图所示方向的电流时( ) A.小磁针N极向里转 B.小磁针N极向外转 C.小磁针在纸面内向左摆动 D.小磁针在纸面内向右摆动 6.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是( ) A B C D 左手定则 1.一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,如图所示,此时小磁针的S极向纸内偏转,这一束粒子不可能的是() A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的负离子束 C.向右飞行的电子束 D.向左飞行的电子束 2.下列各图中标出了匀强磁场中通电直导线受安培力的方向,正确的是( ) 3.如图,两方向相同的直线电流P、Q,若I p>I q,P、Q受到安培力大小分别为F1和F2,则P和Q( ) A.相互吸引.F 1>F2 B.相互排斥.F1>F2 C.相互排斥.F1=F2 D.相互吸引.F1=F2

高中物理:力的分解教案

《力的分解》教案 教学目标: (一)知识与技能 1、理解分力及力的分解的概念. 2、理解力的分解与力的合成互为逆运算,且都遵守力的平行四边形定则. 3、掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤,学会判断一个力产生的实际效果 (二)过程与方法 1、强化“等效替代”的思想。 2、培养观察、实验能力。 3、培养运用数学工具解决物理问题的能力。 4、培养用物理语言分析问题的能力。 (三)情感、态度与价值观 1、通过分析日常现象,培养学生探究周围事物的习惯。 2、培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。 教学重点 在实际问题中如何根据力产生的作用效果进行力的分解. 教学难点 如何确定一个力产生的作用效果 教学方法 分析日常现象,提出问题,引导探究,实践体验,讨论交流,用物理语言描述出力的分解的方法。 教学用具 电子台秤,物块,橡皮筋,弹簧秤,铅笔,细线,钩码,多媒体课件。 教学过程 引入新课 【学生活动】:趣味拔河 【过渡引言】:相信同学们学了今天的课程之后就能够明白其中的道理. 【板书】力的分解 新课教学: 【设问】:(回顾、铺垫)什么是合力?什么是分力?什么叫力的合成?力的合成遵循什么法则? 【学生回答】:如果原来几个力产生的作用效果跟一个力产生的作用效果相同,这一个力就叫做原来那几个 力的合力,原来的几个力叫做这个力的分力。求几个力的合力的过程叫做力的合成。 1

2 力的合成遵循平行四边形定则。 【 引导学生】 而已知物体的合力求分力的过程,我们把它叫做力的分解。 【板书】1、求一个已知力的分力叫力的分解 【引导学生】那么,力的分解又应该遵循什么定律? 【学生思考并回答】:也应遵循平行四边形定则 【视频】三脚架演示实验 【板书】2、力的分解遵守平行四边行定则. 引导学生推理得出:力的分解与力的合成互为逆运算. 【过渡引言】不加限制条件,一个对角线可以做出无数组平行四边形,即一个力可分解为无数组不同的分力. 如右图 在实际问题中, 力产生的作用效果往往是确定的,一个已知力究竟要怎样分解? 【教师活动】:利用多媒体展示耙工作的示意图,引导学生阅读课文并思考: 1、拖拉机对耙的斜向上的拉力F 产生了什么效果? 2、这样的效果能不能用两个力F 1和F 2来实现?方向怎样? 下面,利用台秤来模拟耙工作 【演示实验1】将物体放在台秤上,观察台秤的示数。再用斜向上的力拉重物,让学生观察平板台秤示数如何变化,物体运动情况如何? 【提问】 台秤示数如何变化?这说明什么?物体运动情况如何?又说明什 么?(请学生回答) 【学生回答】 台秤示数减小,物体在水平方向运动。 【教师引导学生】 斜向上的拉力产生两个作用效果:水平向前拉物体,竖直向上提物体. 那么,我们是否可用一个竖直向上的力和一个水平向前的力共同作用来达到同样的效果。即:F 1和F 2两个力来等效替代力F ? 如果F 1和F 2作用的效果和F 作用的效果相同.F 1和F 2就是F 的两分力.(多媒体演示分解过程). 在实际问题中,力产生的作用效果往往是确定的,通过分析可以找出其作用效果,从而确定两分力的方向,再来进行分解,就可以得到唯一确定的解. 【板书】3、通常按力的作用效果来进行力的分解. [过渡引言] 按力的作用效果分解力的关键是要确定一个力产生的实际效果. 我们再来探究两个常见实例: 【演示实验2】利用台秤、弹簧秤模拟斜面上静止不动的物块实验:

高中物理选修3-1磁场-安培力-洛伦兹力

选修3-1 磁场练习 姓名:___________分数:___________ 一、选择题(题型注释) 1.空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直横截面.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力,该磁场的磁感应强度大小为() A. B. C. D. @ 2.如图,长为2l的直导线拆成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为() 3.在以下几幅图中,洛伦兹力的方向判断正确的是: 4.对确定磁场某一点的磁感应强度,根据关系式B=F/IL得出的下列结论中,说法正确的是() A.B随I的减小而增大; B.B随L的减小而增大; C.B随F的增大而增大; D.B与I、L、F的变化无关 ) 5.如图所示,两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2.与两导线垂直的一平面内有a、b、c、d四点,a、b、c在两导线的水平连线上且间距相等,b是两导线连线中点,b、d连线与两导线连线垂直.则

(A )I 2受到的磁场力水平向左 (B )I 1与I 2产生的磁场有可能相同 (C )b 、d 两点磁感应强度的方向必定竖直向下 (D )a 点和 c 点位置的磁感应强度不可能都为零 6.带电为+q 的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是 A .只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同 】 B .如果把+q 改为-q ,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小、方向均不变 C .洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D .粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能可能增大 7.边长为a 的正方形,处于有界磁场如图所示,一束电子以水平速度射入磁场后,分别从A 处和C 处射出,则v A :v C =__________;所经历的时间之比t A :t C =___________ 8.一电子以垂直于匀强磁场的速度v A ,从A 处进入长为d 宽为h 的匀强磁场区域,如图所示,发生偏移而从B 处离开磁场,若电量为e ,磁感应强度为B ,弧AB 的长为L ,则 ; A .电子在磁场中运动的平均速度是v A B .电子在磁场中运动的时间为A L t v = C .洛仑兹力对电子做功是A Bev h ? D .电子在A 、B 两处的速率相同 9.如图所示,水平直导线中通有向右的恒定电流I ,一电子从导线的正下方以水平向右的初速度进入该通电导线产生的磁场中,此后电子将 A .沿直线运动 B .向上偏转 : C .向下偏转

高中物理——安培力与洛伦兹力及物理规律

安培力与洛伦兹力在作用效果上有什么不同为什么有时候安培力做功而洛伦兹力不做功 安培力时洛仑兹力的宏观表现。洛仑兹力f=qvB,电流的微观表达式I=nqSv(n 为单位体积自由电子个数,q 为每个电子的电荷量,S 为导线横截面积,v 为自由电子定向移动速率)。一长为L 横截面积为S 的导线,所含自由电子个数为N=SLn ,安培力F=BIL=BnqSvL=(SLn)qvB=(SL,n)即f 安培力为导线中每个电子所受力的洛仑兹力的总和。 洛仑兹力对电荷不做功,但是安培力对导线可以做功,而且安培力又是洛仑兹力的宏观表现,那么为什么呢(这个问题本来就很绞的,很多人读完高中都没搞清楚,所以好好领悟)洛仑兹力对电荷不做功,但是并不代表洛仑兹力的分力对运动电荷不做功。一段导线,假设在磁场中受安培力而水平移动。注意,电子也在沿导线运动。所以根据运动的合成与分解,电子的运动轨迹是斜着的。洛仑兹力是垂直于电子运动轨迹的,所以洛仑兹力一定是斜着的。那么我们就可以将洛仑兹力分解为垂直于导线方向和沿导线方向(既然都预习到这里了,应该知道力的分解吧)。垂直于导线方向的洛仑兹力分力做正功,沿导线方向的分力做负功,这样实现了电能与界械能的转化。正功使导线机械能增加(就是我们看到的安培力做的功),负功阻碍电子运动(即阻碍电流,消耗电能,这部分功体现在电能

的减小上)。并且正功大小一定等于负功大小,这样洛仑兹力的总功才为0。所以我们平时就看到到安培力对导线做功,而洛仑兹力不做功。 还有一点,安培力做正功时,我们可以看到是电能与机械能的转化而不是磁场的能与机械能转化。同时,电流在洛仑兹力的分力作用下受到阻碍,这就是电动机为什么不能使用U=IR 公式的原因,除了电阻对电流的阻碍,这里又多了一个力,因此U=IR不再成立。 一、静电学 二、 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=×10-19C);带电体电 荷量等于元电荷的整数倍 三、 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力 (N),k:静电力常量k=× 109N?m/C22,Q1、Q2:两点电荷的电 量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用 力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 四、 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){ E:电场强度(N/C),是 矢量(电场的叠加原理) ,q:检验电荷的电量(C)} 五、 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r :源电荷到该位置的 距离( m),Q:源电荷的电量} 六、 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)}

高中物理--力的分解 练习

高中物理--力的分解练习 A组(20分钟) 1.将一个力F分解为两个力F1、F2,下列情况不可能的是() A.F1或F2垂直于F B.F1、F2都与F在同一直线上 C.F1或F2的大小等于F D.F1、F2的大小和方向都与F相同 解析:一个力F可以分解成无数对分力,分力的大小和方向都是不确定的,F1和F2可以与F在同一直线上,但是不可能同时大小也都与F相同,因为两力合力的最大值为两力之和,故选项D正确。 答案:D 2. 如图所示,用一根细绳和一根杆组成三角支架,绳的一端绕在手指上,杆的一端顶在掌心,当挂上重物时,绳与杆对手指和手掌均有作用,则手指与手掌所受的作用力方向判断完全正确的是() 解析:物体的重力产生斜向下拉绳子和水平向左压杆的作用效果,故绳子对手指有斜向下的作用力,杆对手掌有水平向左的作用力,选项D正确。 答案:D 3.(多选)下列说法正确的是() A.2 N的力可以分解成6 N和3 N的两个分力 B.10 N的力可以分解成5 N和3 N的两个分力 C.2 N的力可以分解成6 N和5 N的两个分力 D.10 N的力可以分解成10 N和10 N的两个分力

解析:逆向思维法,根据两个分力的合力的取值范围来判定。A项中2 N不在6 N和3 N的合力范围内,B项中10 N不在5 N和3 N的合力范围内,C、D两项中的每个力均在其他两个力的合力范围内,故A、B错误,C、D正确。 答案:CD 4.导学号19970092 如图所示,质量为10 kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点,某时刻只受到F1和F 的作用,且F1=10 N,F2=10 N,则物体的合力() 2 A.方向沿y轴正方向 B.方向沿y轴负方向 C.大小等于10 N D.大小等于10 N 解析:如图所示,将F2正交分解,则F2y=F2cos 45°=10 N=F1,所以F1、F2的合力为F=F2x=F2sin 45°=10 N。 答案:C 5.如图所示,用绳子一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长10 m。用300 N 的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为() A.1 500 N B.6 000 N C.3 000 N D.1 500 N 解析:由题目可知绳子与水平方向的夹角正弦值为sin α==0.1,将力F按如图所示进行分解,则F=2F绳sin α。所以绳子的作用力为F绳==1 500 N,选项A正确,B、C、D错误。

2019届高考决胜考场高中物理模块九磁场:考点2 通电导线在磁场中受到的力——安培力

考点2 通电导线在磁场中受到的力—安培力 考点2.1 安培力的方向 (1)左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内.让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向. (2)两平行的通电直导线间的安培力:同向电流互相吸引,异向电流互相排斥. (3)注意问题:磁感线方向不一定垂直于电流方向,但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直,即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面. 1.在下图中,标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受安培力 F的方向,其中正确的是( C ) 2.画出图中通电直导线A受到的安培力的方向. 3.画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向. 4.一根容易形变的弹性导线,两端固定.导线中通有电流,方向如图中箭头所示.当没有 磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是( D )

5.(多选)已知质量为m的通电细杆ab与导轨间的摩擦系数为μ,有电流时,ab恰好在导轨 上静止,如图所示,下图是它的四个侧视图四种可能的匀强磁场方向,其中能使杆ab与导轨之间摩擦力为零的图是( AB ) 6.在赤道上空,水平放置一根通以由西向东的电流的直导线,则此导线( A ) A.受到竖直向上的安培力 B.受到竖直向下的安培力 C.受到由南向北的安培力 D.受到由西向东的安培力 7.在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有 一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示.过c点的导线所受安培力的方向( C ) A.与ab边平行,竖直向上B.与ab边平行,竖直向下 C.与ab边垂直,指向左边D.与ab边垂直,指向右边 考点2.2 安培力的大小计算 当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时,F=ILB sinθ,这是一般情况下的安培力的表达式,以下是两种特殊情况: (1)当磁场与电流垂直时,安培力最大,F max=ILB. (2)当磁场与电流平行时,安培力等于零. 1.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( B ) A.安培力的方向可以不垂直于直导线 B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半 2.磁场中某区域的磁感线如图所示,则( B )

高中物理选修3-1安培力经典习题有答案

安培力复习 1.把轻的长方形线圈用细线挂在载流直导线AB 的附近,两者在同一平面内,直导线AB 固定,线圈可以活动,当长方形线圈通以如图所示的电流时,线圈将( ) (A )不动 (B )靠近导线AB (C )离开导线AB (D )发生转动,同时靠近导线AB 答案:B 2.长直电流I 2与圆形电流I 1共面,并与其一直径相重合(但两者绝缘),如图所示。设长直导线不动,则圆形电流将( ) (A )绕I 2旋转(B )向右运动(C )向左运动(D )不动 答:B 3.在均匀磁场中,放置一个正方形的载流线圈使其每边受到的磁力的大小都相同的方法有( ) (A )无论怎么放都可以;(B )使线圈的法线与磁场平行;(C )使线 圈的法线与磁场垂直;(D )(B )和(C )两种方法都可以 答:B 4.一平面载流线圈置于均匀磁场中,下列说法正确的是( ) (A )只有正方形的平面载流线圈,外磁场的合力才为零。 (B )只有圆形的平面载流线圈,外磁场的合力才为零。 (C )任意形状的平面载流线圈,外磁场的合力和力矩一定为零 (D )任意形状的平面载流线圈,外磁场的合力一定为零,但力矩不一定为零。 答:D 1. 截面积为S 、密度为ρ的铜导线被弯成正方形的三边,可以绕水平轴O O '转动,如图所示。导线放在方向竖直向上的匀强磁场中,当导线中的电流为I 时,导线离开原来的竖直位置偏转一个角度θ而平衡。求磁感应强度。若S =2mm 2 ,ρ=8.9g/cm 3 , θ=15°,I =10A ,磁感应强度大小为多少? 解:磁场力的力矩为 θθθcos cos cos 2212BIl l BIl Fl M F ===(3分) 重力的力矩为 θ ρθ ρθρsin 2sin 2 1 2sin 22221gSl l gSl l gSl M mg =?+?= (3分) O O ' θ I O O ' θ I mg 1 l 2 l

高中物理选修磁场安培力练习题

高中物理选修磁场安培 力练习题 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-

一、磁场安培力练习题 一、选择题 1.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有 [ ] A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质 B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向 C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止 D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线 2.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S极转向纸内,如图1所示,那么这束带电粒子可能是[ ] A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束 D.问左飞行的负离子束

3.铁心上有两个线圈,把它们和一个干电池连接起来,已知线圈的电阻比电池的内阻大得多,如图2所示的图中,哪一种接法铁心的磁性最强 [ ] 4.关于磁场,以下说法正确的是 [ ] A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零 B.磁场中某点的磁感强度,根据公式B=F/I·l,它跟F,I,l 都有关 C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向 D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量 5.磁场中某点的磁感应强度的方向 [ ] A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向 B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向 C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向 D.通过该点磁场线的切线方向

6.下列有关磁通量的论述中正确的是 [ ] A.磁感强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大 B.磁感强度越大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量越大 C.穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感强度一定为零 D.匀强磁场中,穿过线圈的磁感线越多,则磁通量越大 7.如图3所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,[ ] A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用 B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用 C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用 D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用 8.如图4所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将 [ ] A.转动同时靠近磁铁B.转动同时离开磁铁

高一物理力的分解-

力的分解 1、分力: 几个力产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力。 注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替,并非同时并存。2、力的分解: 概念:求一个已知力的分力叫力的分解。 1、力的分解是力的合成的逆运算 注意:几个分力与原来那个力(合力)是等效的,它们可以互相代替,并非同时并存!!! 2、力的分解同样遵守平行四边行定则 把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么与力F共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力. 例题1、放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F的作用,该力与水平方向夹角为θ,将力F分解.

例2、重为G的球放在光滑的竖直挡板和倾角为 的斜面之间,求挡板和斜面对球的作用力各多大? 3、分解力的步骤 1、分析力的作用效果。 2、根据力的作用效果确定分力的方向。 3、应用平行四边形定则进行分解。 例3、受力分析 4、力的分解有确定力的几种情况: 1、已知合力和两个分力的方向(唯一解) 2、已知合力和一个分力的大小和方向(唯一解) 3、已知合力和两个分力的大小 5、力的正交分解法 (1)原理:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。

(2)步骤:①建立xoy 直角坐标系 ②沿xoy 轴将各力分解 ③求x 、y 轴上的合力Fx,Fy ④最后求Fx 和Fy 的合力F 大小:2 2y x F F F += 方向:y x F F =θtan (与Y 轴的夹角) 例2、在水平地面上有一质量为10kg 的物体,它受到与水平方向成370角斜向上的50N 的拉力作用,在水平方向做匀速直线运动,g=10m/s 2,求物体与地面间的动摩擦因数(sin370=0.6,cos370=0.8) 解析: 变式1如图所示,F1=5N ,F2=10N ,F3=15N , θ=600,用正交分解法这三个力的合力 把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法叫做三角形定则 矢量:既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物矢量理量。 如:力、速度、位移、加速度 标量:只有大小没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量

高中物理安培力作用下的导体专题辅导

安培力作用下的导体 山东李瑞芳张启光 通电导线或线圈在磁场中会受到磁场对它的安培力作用,定性分析通电导线或线圈所受安培力或安培力作用下的运动趋势有以下几种方法: 1、电流元法:当导线所在处磁场不同时,把导线分为很多小段,分析每小段的受力,再求整段导线所受的合力,确定导线的运动方向。 2、特殊位置法:把通电导线转到一个便于分析的特殊位置后再判断其所受安培力,一般转过90°后分析其受力和运动趋势。 3、等效法:环形电流可等效为小磁针,条形磁铁和通电螺线管可等效成环形电流。 4、结论法:电流间的相互作用,当两电流平行时,同向相吸、反向相斥;当两电流不共面时,有转动趋势,转到同向且相互靠近,另外导体在安培力作用下,只要有转动趋势的一定会相互吸引。 5、转换研究对象法:力的作用是相互的,电磁力也是相互的,如当电流与磁体发生相互作用时,直接求电流对磁体的作用力不方便,可先求出电流受力,再根据牛顿第三定律求磁体受力。 例1. 如图1所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁的正上方,导线可自由运动,通图中电流时,从上向下看导线的运动情况是() A. 顺时针转动同时下降 B. 顺时针转动同时上升 C. 逆时针转动同时下降 D. 逆时针转动同时上升 解析:根据磁铁磁场的分布,画出电流所在处的磁感线如图1,左右两侧磁场方向变化,由左手定则可判断左侧受力向里,右侧受力向外,导线发生转动。再假设其转过90°,则电流垂直于纸面向外,而磁场水平向左,可判断受力向下,所以从上向下看导线顺时针转动的同时下降,本题正确答案为A。 点评:电流元法和特殊位置法结合是分析磁铁产生的磁场中直线电流所受安培力的常用方法。首先明确磁场分布,注意磁场与电流间的方向关是否变化,若变化则把整段电流分为很多小段,先用左手定则判断出每一小段所受安培力,再分析整体所受安培力,判断其是否会发生转动,对转动的情况先分析清楚转动方向,再采用特殊位置法,分析其转过90°后所受安培力和运动趋势,此法也称为程序法。 例2. 如图2所示,两相同的圆形线圈,圆心重合且环面垂直放置,其中竖直线圈b固定,水平线圈a可以自由运动,当两线圈中通以如图2所示电流时,从左侧向右观察,线圈a将()

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